【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压载舱水处理，具体而言一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统。
技术介绍
1、氢燃料电池是将一定量的氢气和空气中的氧气通过燃料电池电堆内部进行电化学反应从而产生电能的过程。氢燃料电池具有60％～80％的转换效率，且燃料电池不产生噪音和振动，同时产物仅有水，能够实现清洁、可持续的能量利用，这使得其在代替化石燃料提供能量方面极具吸引力。此外，大量研究已证实氢的电化学氧化释放的能量要远高于其在空气中燃烧所释放的能量，这使得氢燃料电池拥有巨大的发展前景。现如今氢燃料电池已被探索应用于车辆、能源储存、分布式发电等领域。近年来，随着氢能和燃料电池技术的发展，船舶应用氢燃料电池系统成为可能。船舶压载水系统作为不可或缺的船舶机械装置，其作用主要体现在两方面：一方面在船舶空载航行时，能够保证船舶具有一定的吃水深度。另一方面，在船舶装载的状态下，通过调节压载舱中的压载水量，使船舶处于稳定航行的姿态。随着国际航运产业不断壮大，以及人们对海洋环境保护意识的不断增强，船舶压载水的排放所带来的外来海洋生物入侵问题引起了社会各界的广泛关注。
2、在氢燃料电池工作时能够产生电能和水，但与此同时也会由于电堆内部发生化学反应而产生大量的热能。若产生的热能不能被有效转移，则会极大地影响氢燃料电池的寿命和性能。
3、目前压载水的处理技术可将它们分为机械处理法(过滤、旋流分离等)、物理处理法(紫外线、超声波、加热处理等)以及化学处理法(臭氧处理、过氧化氢处理、电解法、氯化法等)。其中通过电解系统进行对压载水的处理具有较大的市
技术实现思路
1、根据上述技术问题，而提供一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，包括通过压载泵与海底门连接的过滤装置，所述过滤装置的出口与电解柜的入口连接，氢燃料电池产生的电能为所述电解柜供电，过滤后的海水在所述电解柜内电解，所述电解柜的出口与压载舱连接，所述压载舱的出水口通过第二电磁阀与中和装置连接，储药箱通过加药泵与所述中和装置连接；所述中和装置的出口与粉碎泵连接，并通过所述粉碎泵将所述中和装置中和的海水排至舷外；
4、海水经过所述过滤装置进行初步过滤后进入所述电解柜中，所述电解柜电解产生次氯酸盐物质，与海水一起进入所述压载舱，次氯酸盐物质对海水进行杀菌消毒；压载舱排出的带有次氯酸盐物质的海水进入所述中和装置中，次氯酸盐物质与所述储药箱输入的药品进行混合、反应，降低氯浓度，待氯浓度低于国家排放标准后，海水通过所述粉碎泵排至舷外。
5、优选地，所述过滤装置过滤出的大分子海生物及固体颗粒通过管路与所述粉碎泵连接。
6、优选地，所述氢燃料电池的出水口通过第一电磁阀与换热器的水入口连接，所述换热器的水出口与所述中和装置的入口连接，所述换热器的气入口通过气泵与外界连接，所述换热器的气出口通过管路与所述压载舱内部连接，通过所述氢燃料电池产生的热量对所述压载舱进行加热。
7、优选地，所述压载舱内设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述压载舱内温度，待检测的温度达到其设定值时，所述第一电磁阀关闭。
8、所述压载舱底部具有压力传感器，对所述压载舱内压力进行检测，待检测值达到其设定值时，关闭所述压载泵，且所述第二电磁阀打开。
9、优选地，所述中和装置的出口依次通过余氯检测仪和第三电磁阀与所述粉碎泵连接，所述余氯检测仪用于检测所述中和装置内海水中氯浓度，并更具检测数值调整所述加药泵的开度，进而调整加药量，待其检测值达到其设置值后，所述第三电磁阀打开。
10、优选地，所述药品包括饱和硫代硫酸钠溶液。
11、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
12、1、氢燃料电池工作时产生的电能提供给船舶压载水电解柜，解决了船舶压载水电解装置一直存在的高耗电量的不足之处。
13、2、电池工作产生大量的热损失，这部分能量用来对压载舱进行加热，降低了船舶压载水电解装置对低盐低热的敏感性，提高了杀灭浮游生物、病原体幼虫等微生物的效率和充分性。
14、3、整个过程环保无污染，且对氢燃料电池产生的电能和热损失的利用大大提高了装置的能量利用率。
15、基于上述理由本专利技术可在压载舱水处理等领域广泛推广。
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1.一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，包括通过压载泵与海底门连接的过滤装置，所述过滤装置的出口与电解柜的入口连接，氢燃料电池产生的电能为所述电解柜供电，过滤后的海水在所述电解柜内电解，所述电解柜的出口与压载舱连接，所述压载舱的出水口通过第二电磁阀与中和装置连接，储药箱通过加药泵与所述中和装置连接；所述中和装置的出口与粉碎泵连接，并通过所述粉碎泵将所述中和装置中和的海水排至舷外；
2.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述过滤装置过滤出的大分子海生物及固体颗粒通过管路与所述粉碎泵连接。
3.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池的出水口通过第一电磁阀与换热器的水入口连接，所述换热器的水出口与所述中和装置的入口连接，所述换热器的气入口通过气泵与外界连接，所述换热器的气出口通过管路与所述压载舱内部连接，通过所述氢燃料电池产生的热量对所述压载舱进行加热。
4.根据权利要求3所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，
5.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述压载舱底部具有压力传感器，对所述压载舱内压力进行检测，待检测值达到其设定值时，关闭所述压载泵，且所述第二电磁阀打开。
6.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述中和装置的出口依次通过余氯检测仪和第三电磁阀与所述粉碎泵连接，所述余氯检测仪用于检测所述中和装置内海水中氯浓度，并更具检测数值调整所述加药泵的开度，进而调整加药量，待其检测值达到其设置值后，所述第三电磁阀打开。
7.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述药品包括饱和硫代硫酸钠溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，包括通过压载泵与海底门连接的过滤装置，所述过滤装置的出口与电解柜的入口连接，氢燃料电池产生的电能为所述电解柜供电，过滤后的海水在所述电解柜内电解，所述电解柜的出口与压载舱连接，所述压载舱的出水口通过第二电磁阀与中和装置连接，储药箱通过加药泵与所述中和装置连接；所述中和装置的出口与粉碎泵连接，并通过所述粉碎泵将所述中和装置中和的海水排至舷外；
2.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述过滤装置过滤出的大分子海生物及固体颗粒通过管路与所述粉碎泵连接。
3.根据权利要求1所述的一种结合船舶压载水电解处理装置的氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池的出水口通过第一电磁阀与换热器的水入口连接，所述换热器的水出口与所述中和装置的入口连接，所述换热器的气入口通过气泵与外界连接，所述换热器的气出口通过管路与所述压载舱内部连接，通过所述氢燃料电池产生的热量对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李世安，朱嘉楷，沈秋婉，黄乃宝，杨国刚，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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